CN111303474A - 一种新型环保发泡材料的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了新型发泡材料技术领域的一种新型环保发泡材料，该新型环保发泡材料由包括如下原料制备得到：碳酸氢钠；高活性碳酸钙；锐钛型钛白粉：塑料专用硬脂酸：产品防结块剂，新型环保发材料不同于单一的高纯度碳酸氢钠发泡剂，复合后的新型环保发泡材料具有其它发泡剂所没有的优点具有发气量大效果，提高分解温度的效果，增加发泡速率的效果，改善分解区间的效果，具有最佳填充的效果，具有高分散性的效果，具有防止结块的效果；具有产品增白效果，而这些效果是所有需要用到产品发泡材料的公司想要达到的效果，该新型环保发材料解决了碳酸氢钠发泡材料和ADC\AC等用在橡塑行业的不足，大大提高了产品的性能和可操作性。
Description
技术领域
本发明涉及新型发泡材料技术领域，具体为一种新型环保发泡材料的生产方法。
背景技术
背景技术碳酸氢钠：碳酸氢钠是白色粉末，比重2.16。分解温度约为100-140℃，并放出部分CO2，到270℃时失去全部CO2。溶于水而不溶于醇。它作为作为一种重要的工业原料分析试剂、制药、发酵(泡)剂。灭火剂、可直接作为制药工业的原料，还用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼、金属热处理，以及用于纤维、橡胶工业、食品工业、消防器材、冶金工业、机械工业、印染工业等领域有着广泛应用；但如果单独应用在塑料和橡胶行业将受到大大限制，为此经过多年研究发现碳酸氢钠经过调配改进生产的这种新型环保发泡材料，众所周知在各种中高档塑料、橡胶等行业领域则需要高纯度、超细、高白度、环保的特种发泡材料，同时国内的发泡材料以偶氮类大多是AC、ADC和无机发泡碳酸氢钠类，单一应用而AC、ADC因成本能耗高、分解温度高、污染严重等缺点大大制约了发泡剂在塑料产品的应用，售价高达20000元/吨，制约了发泡剂在橡胶和塑料中的应用，随着我国制造业的高速发展和产业升级；同行业竞争需求国内外市场已将新型发泡剂材料列入科技攻关项目进行攻关，为此我们提出一种新型环保发泡材料的生产方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型环保发泡材料的生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型环保发泡材料，其特征在于：该新型环保发泡材料由包括如下原料制备得到：
碳酸氢钠；
高活性碳酸钙；
锐钛型钛白粉：
塑料专用硬脂酸：
产品防结块剂。
优选的，所述碳酸氢钠的粒度选取为80～180微米。
优选的，所述高活性碳酸钙、锐钛型钛白粉、塑料专用硬脂酸、产品防结块剂的粒度选取为80-200微米。
优选的，所述碳酸氢钠质量百分比为75-85％。
优选的，所述高活性碳酸钙、锐钛型钛白粉、塑料专用硬脂酸、产品防结块剂的质量的百分比和为15-25％。
优选的，所述碳酸氢钠；碳酸氢钠；高活性碳酸钙；锐钛型钛白粉；塑料专用硬脂酸；产品防结块剂混合搅碎后的粒度为8-12微米。
优选的，所述碳酸氢钠；碳酸氢钠；高活性碳酸钙；锐钛型钛白粉；塑料专用硬脂酸；产品防结块剂混合在恒温下进行，不能有杂质或灰尘进入。
S1：将主料：碳酸氢钠粉碎后过325目筛，在高速捏合机中加入表面处理剂进行表面处理，备用，样品测试条件：温速率：10K/min，从图1可以看出，纯碳酸氢钠340K开始分解，在376K有一个吸热峰，在411K有一个最大的吸热峰，到429K分解结束，分解温度340-429K，第一个吸热峰是碳酸氢钠与其分解产物及杂质生成的复盐受热时脱水吸热，以及碳酸氢钠吸附的少量水分挥发共同产生的，从392K开始的第二个吸热峰才是碳酸氢钠分解时吸热产生；通用塑料在340K一般为固态，不在熔融温度范围，因此未经辅料处理的碳酸氢钠在塑料中应用受到限制，不同辅料对分解温度的影响
S2：如图2所示是添加辅料后的DSC曲线，从图中可知，样品由未处理的两个分解峰变为单一的分解峰；
S3：不同辅料的样品的主要参数如表1所示，从表1数据可以看出，碳酸氢钠经不同辅料处理后，样品的起始分解温度、最快分解温度和终止分解温度均有不同程度的提高，辅助材料不同，三个分解温度升高的幅度也不同，随着起始分解温度的增加，最快分解温度和终止分解温度也随着增加，5#是采用复合辅料处理的样品，这个样品的最快分解温度达到475K，具有较高的发泡温度，我们可根据不同种类塑料加工时对发泡温度的需要，选用不同的改性剂进行处理，制备具有合适分解温度的发泡剂；
S4：如图3所示是不同改性剂处理碳酸氢钠样品的DSC曲线，从图中可以看出，处理剂不同，样品的分解温度范围也不同，分解温度范围越窄，分解越快，其中2#\3#\4#三个样品的分解温度范围较窄，分别为32K、28K、17K，分解速率从3#到4#依次加快，发泡材料在28K左右温度范围内能够全部分解，完全可以应用在塑料加工中，碳酸氢钠与辅助材料混用的影响；选择合适的辅助材料与碳酸氢钠混用混合，可以使两种或多种辅助材料与碳酸氢钠复合好后分解时放出的能量与吸收的能量部分抵消，使该发泡材料发泡的热效应明显降低，从而有效地降低发泡材料发泡时能量波动对塑料加工工艺造成的不利影响；
S5：如图4所示是辅助材料与碳酸氢钠混用样品的DSC曲线，样品的单位热能值(放热)为354.20J/g，明显低于图2样品的单位热能值(吸热)为772.69J/g，热值降低50％以上，发泡材料的分解温度438～450K，只有17K，分解速率较大，对塑料加工工艺比较有利；采用合适的辅助材料可以明显提高碳酸氢钠的发泡温度，使处理样品的分解温度范围变窄，提高发泡速率；辅助材料与碳酸氢钠混用，可以得到热值较小的发泡剂，有利于塑料加工工艺条件的控制；
S6：首先按照质量的百分比，取粒度为80-180微米的碳酸氢钠，且质量的百分比和为75-85％，分别取粒度为80-200微米高活性碳酸钙、锐钛型钛白粉、塑料专用硬脂酸、产品防结块剂，质量的百分比和为15-25％；
S7：将物料倒入电磁调速电机，按比例用粉体混合机混合备用；
S8：将混合后的物料充分混合1-2时，然后放入料仓内备用；
S9：将混合好的物料用超音速气流粉碎机粉碎成粒度为8-12微米的产品。与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、新型环保发材料不同于单一的高纯度碳酸氢钠发泡剂，复合后的新型环保发泡材料具有其它发泡剂所没有的优点具有发气量大效果，提高分解温度的效果，增加发泡速率的效果，改善分解区间的效果，具有最佳填充的效果，具有高分散性的效果，具有防止结块的效果；
2、具有产品增白效果，而这些效果是所有需要用到产品发泡材料的公司想要达到的效果，该新型环保发材料解决了碳酸氢钠发泡材料和ADC\AC等用在橡塑行业的不足，大大提高了产品的性能和可操作性；
3、而这种新型环保发泡材料价格低廉，环保、无污染，非常利于塑料制品的发泡；相比单一用AC、ADC操作简单，工艺易控制，成本低，前景十分广阔。
附图说明
图1为本发明的碳酸氢钠DSC曲线示意图；
图2为本发明添加辅料后样品的DSC曲线结构示意图；
图3为本发明不同处理剂处理样品的参数表1；
图4为本发明不同辅料处理后样品的DSC曲线对比图；
图5为本发明辅助材料与碳酸氢钠混用样品的DSC曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种新型环保发泡材料，其特征在于：该新型环保发泡材料由包括如下原料制备得到：
碳酸氢钠；
高活性碳酸钙；
锐钛型钛白粉：
塑料专用硬脂酸：
产品防结块剂。
其中，碳酸氢钠的粒度选取为80～180微米；
高活性碳酸钙、锐钛型钛白粉、塑料专用硬脂酸、产品防结块剂的粒度选取为80-200微米；
碳酸氢钠质量百分比为75-85％；
高活性碳酸钙、锐钛型钛白粉、塑料专用硬脂酸、产品防结块剂的质量的百分比和为15-25％；
碳酸氢钠；碳酸氢钠；高活性碳酸钙；锐钛型钛白粉；塑料专用硬脂酸；产品防结块剂混合搅碎后的粒度为8-12微米；
碳酸氢钠；碳酸氢钠；高活性碳酸钙；锐钛型钛白粉；塑料专用硬脂酸；产品防结块剂混合在恒温下进行，不能有杂质或灰尘进入。
S1：将主料：碳酸氢钠粉碎后过325目筛，在高速捏合机中加入表面处理剂进行表面处理，备用，样品测试条件：温速率：10K/min，从图1可以看出，纯碳酸氢钠340K开始分解，在376K有一个吸热峰，在411K有一个最大的吸热峰，到429K分解结束，分解温度340-429K，第一个吸热峰是碳酸氢钠与其分解产物及杂质生成的复盐受热时脱水吸热，以及碳酸氢钠吸附的少量水分挥发共同产生的，从392K开始的第二个吸热峰才是碳酸氢钠分解时吸热产生；通用塑料在340K一般为固态，不在熔融温度范围，因此未经辅料处理的碳酸氢钠在塑料中应用受到限制，不同辅料对分解温度的影响
S2：如图2所示是添加辅料后的DSC曲线，从图中可知，样品由未处理的两个分解峰变为单一的分解峰；
S3：不同辅料的样品的主要参数如表1所示，从表1数据可以看出，碳酸氢钠经不同辅料处理后，样品的起始分解温度、最快分解温度和终止分解温度均有不同程度的提高，辅助材料不同，三个分解温度升高的幅度也不同，随着起始分解温度的增加，最快分解温度和终止分解温度也随着增加，5#是采用复合辅料处理的样品，这个样品的最快分解温度达到475K，具有较高的发泡温度，我们可根据不同种类塑料加工时对发泡温度的需要，选用不同的改性剂进行处理，制备具有合适分解温度的发泡剂；
S4：如图3所示是不同改性剂处理碳酸氢钠样品的DSC曲线，从图中可以看出，处理剂不同，样品的分解温度范围也不同，分解温度范围越窄，分解越快，其中2#\3#\4#三个样品的分解温度范围较窄，分别为32K、28K、17K，分解速率从3#到4#依次加快，发泡材料在28K左右温度范围内能够全部分解，完全可以应用在塑料加工中，碳酸氢钠与辅助材料混用的影响；选择合适的辅助材料与碳酸氢钠混用混合，可以使两种或多种辅助材料与碳酸氢钠复合好后分解时放出的能量与吸收的能量部分抵消，使该发泡材料发泡的热效应明显降低，从而有效地降低发泡材料发泡时能量波动对塑料加工工艺造成的不利影响；
S5：如图4所示是辅助材料与碳酸氢钠混用样品的DSC曲线，样品的单位热能值(放热)为354.20J/g，明显低于图2样品的单位热能值(吸热)为772.69J/g，热值降低50％以上，发泡材料的分解温度438～450K，只有17K，分解速率较大，对塑料加工工艺比较有利；采用合适的辅助材料可以明显提高碳酸氢钠的发泡温度，使处理样品的分解温度范围变窄，提高发泡速率；辅助材料与碳酸氢钠混用，可以得到热值较小的发泡剂，有利于塑料加工工艺条件的控制；
S6：首先按照质量的百分比，取粒度为80-180微米的碳酸氢钠，且质量的百分比和为75-85％，分别取粒度为80-200微米高活性碳酸钙、锐钛型钛白粉、塑料专用硬脂酸、产品防结块剂，质量的百分比和为15-25％；
S7：将物料倒入电磁调速电机，按比例用粉体混合机混合备用；
S8：将混合后的物料充分混合1-2时，然后放入料仓内备用；
S9：将混合好的物料用超音速气流粉碎机粉碎成粒度为8-12微米的产品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种新型环保发泡材料，其特征在于：该新型环保发泡材料由包括如下原料制备得到：
碳酸氢钠；
高活性碳酸钙；
锐钛型钛白粉：
塑料专用硬脂酸：
产品防结块剂。
2.根据权利要求1所述的一种新型环保发泡材料，其特征在于：所述碳酸氢钠的粒度选取为80～180微米。
3.根据权利要求1所述的一种新型环保发泡材料，其特征在于：所述高活性碳酸钙、锐钛型钛白粉、塑料专用硬脂酸、产品防结块剂的粒度选取为80-200微米。
4.根据权利要求1所述的一种新型环保发泡材料，其特征在于：所述碳酸氢钠质量百分比为75-85％。
5.根据权利要求1所述的一种新型环保发泡材料，其特征在于：所述高活性碳酸钙、锐钛型钛白粉、塑料专用硬脂酸、产品防结块剂的质量的百分比和为15-25％。
6.根据权利要求1所述的一种新型环保发泡材料，其特征在于：所述碳酸氢钠；碳酸氢钠；高活性碳酸钙；锐钛型钛白粉；塑料专用硬脂酸；产品防结块剂混合搅碎后的粒度为8-12微米。
7.根据权利要求1所述的一种新型环保发泡材料，其特征在于：所述碳酸氢钠；碳酸氢钠；高活性碳酸钙；锐钛型钛白粉；塑料专用硬脂酸；产品防结块剂混合在恒温下进行，不能有杂质或灰尘进入。
8.一种新型环保发泡材料，其特征在于：该新型环保发泡材料由由包括如下步骤的方法制备得到：
S1：将主料：碳酸氢钠粉碎后过325目筛，在高速捏合机中加入表面处理剂进行表面处理，备用，样品测试条件：温速率：10K/min，从图1可以看出，纯碳酸氢钠340K开始分解，在376K有一个吸热峰，在411K有一个最大的吸热峰，到429K分解结束，分解温度340-429K，第一个吸热峰是碳酸氢钠与其分解产物及杂质生成的复盐受热时脱水吸热，以及碳酸氢钠吸附的少量水分挥发共同产生的，从392K开始的第二个吸热峰才是碳酸氢钠分解时吸热产生；通用塑料在340K一般为固态，不在熔融温度范围，因此未经辅料处理的碳酸氢钠在塑料中应用受到限制，不同辅料对分解温度的影响
S2：如图2所示是添加辅料后的DSC曲线，从图中可知，样品由未处理的两个分解峰变为单一的分解峰；
S3：不同辅料的样品的主要参数如表1所示，从表1数据可以看出，碳酸氢钠经不同辅料处理后，样品的起始分解温度、最快分解温度和终止分解温度均有不同程度的提高，辅助材料不同，三个分解温度升高的幅度也不同，随着起始分解温度的增加，最快分解温度和终止分解温度也随着增加，5#是采用复合辅料处理的样品，这个样品的最快分解温度达到475K，具有较高的发泡温度，我们可根据不同种类塑料加工时对发泡温度的需要，选用不同的改性剂进行处理，制备具有合适分解温度的发泡剂；
S4：如图3所示是不同改性剂处理碳酸氢钠样品的DSC曲线，从图中可以看出，处理剂不同，样品的分解温度范围也不同，分解温度范围越窄，分解越快，其中2#\3#\4#三个样品的分解温度范围较窄，分别为32K、28K、17K，分解速率从3#到4#依次加快，发泡材料在28K左右温度范围内能够全部分解，完全可以应用在塑料加工中，碳酸氢钠与辅助材料混用的影响；选择合适的辅助材料与碳酸氢钠混用混合，可以使两种或多种辅助材料与碳酸氢钠复合好后分解时放出的能量与吸收的能量部分抵消，使该发泡材料发泡的热效应明显降低，从而有效地降低发泡材料发泡时能量波动对塑料加工工艺造成的不利影响；
S5：如图4所示是辅助材料与碳酸氢钠混用样品的DSC曲线，样品的单位热能值(放热)为354.20J/g，明显低于图2样品的单位热能值(吸热)为772.69J/g，热值降低50％以上，发泡材料的分解温度438～450K，只有17K，分解速率较大，对塑料加工工艺比较有利；采用合适的辅助材料可以明显提高碳酸氢钠的发泡温度，使处理样品的分解温度范围变窄，提高发泡速率；辅助材料与碳酸氢钠混用，可以得到热值较小的发泡剂，有利于塑料加工工艺条件的控制；
S6：首先按照质量的百分比，取粒度为80-180微米的碳酸氢钠，且质量的百分比和为75-85％，分别取粒度为80-200微米高活性碳酸钙、锐钛型钛白粉、塑料专用硬脂酸、产品防结块剂，质量的百分比和为15-25％；
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